(57)【要約】【課題】映像対象平面（ＶＯＰ）内の対象を効果的に表せるクロミナンス形状情報発生装置を提供する。【解決手段】マトリックス形態のルミナンス形状情報に基づいてクロミナンス形状情報を生成する装置において、前記マトリックス内の各々の成分は二つの異なる論理値の中の一つに表現され、各々は映像対象平面内の対象の外部と内部を表すものであって、前記ルミナンス形状情報を各々が２×２個の成分を含む複数のサンプルブロックに分ける手段と、前記各々のサンプルブロック内のルミナンス形状情報の論理値に基づいて一つのクロミナンス形状情報の論理値を決定する手段と、前記全てのサンプルブロックに対する各々のクロミナンス形状情報の論理値に基づいてマトリックス形態のクロミナンス形状情報を生成する手段とを含むことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス形態のルミナンス形状情報に基づいてクロミナンス形状情報を生成する装置において、前記マトリックス内の各々の成分は二つの異なる論理値の中の一つに表現され、各々は映像対象平面内の対象の外部と内部を表すものであって、前記ルミナンス形状情報を各々が２×２個の成分を含む複数のサンプルブロックに分ける手段と、前記各々のサンプルブロック内のルミナンス形状情報の論理値に基づいて一つのクロミナンス形状情報の論理値を決定する手段と、前記全てのサンプルブロックに対する各々のクロミナンス形状情報の論理値に基づいてマトリックス形態のクロミナンス形状情報を生成する手段とを含むことを特徴とするクロミナンス形状情報発生装置 。
【請求項２】
前記クロミナンス成分決定手段は、前記各々のサンプルブロックの全ての論理値の平均値を決定する手段と、二つの異なる論理値の中で前記平均値により近い値をクロミナンス成分に選択する手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のクロミナンス形状情報発生装置。
【請求項３】
前記平均値が二つの異なる論理値の和の半分と同一であれば、映像対象平面内の対象の内部を表す論理値が前記クロミナンス成分に選択されることを特徴とする請求項２に記載のクロミナンス形状情報発生装置。
【請求項４】
前記クロミナンス成分決定手段は、各々のサンプルブロック内に含まれた各々の論理値の発生回数を計算する手段と、二つの異なる論理値の中で発生回数が高い論理値をクロミナンス成分に選択する手段とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のクロミナンス形状情報発生装置。
【請求項５】
二つの異なる論理値の発生回数が同一であれば、映像対象平面内の対象の内部を表す論理値が前記クロミナンス成分に選択されることを特徴とする請求項４に記載のクロミナンス形状情報発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号符号化装置に関し、特に、映像信号内の映像対象平面のクロミナンス形状情報を発生する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像電話、映像会議及び高精細度テレビシステムのようなディジタル映像システムにおいて、映像フレーム信号は画素値と呼ばれる一連のディジタルデータからなっているため、各々の映像フレームを定義するのには所定量のディジタルデータが必要となる。しかし、通常的な伝送チャンネルでの使用可能な周波数帯域は制限されているため、このような伝送チャンネルを通じて所定量のディジタルデータを伝送するためには多様な圧縮技法を用いてデータの量を減らす必要がある。特に、映像電話と映像会議システムのような低伝送ビデオ符号化器の場合にはデータ圧縮が更に必要となる。
【０００３】
低伝送符号化システムで映像信号を符号化するための符号化方法の中の一つはいわゆる対象指向及び合成符号化（object-oriented analysis-synthesis coding）技法であって、前記技法によると、入力映像イメージは対象（オブジェクト：object）に分けられて、各対象の動き、輪郭、画素データを定義するための３セットのパラメータは相異なる符号化チャンネルを通じて処理される。
【０００４】
このような対象指向符号化方案の一例としては、ＭＰＥＧ（ムービング  ピクチャー  エクスパーティス  グループ）フェーズ４（ＭＰＥＧ−４）があり、前記技法は、内容基盤相互会話を許容する聴覚及び視覚的符号化標準を提供して、低ビット伝送率通信、相互会話式マルチメディア（例えば、ゲーム、相互会話形テレビなど）及び領域監視用器具のような応用分野で符号化効率性及び全般的なアクセス機能を向上させる（非特許文献１参照）。
【０００５】
ＭＰＥＧ−４によると、入力映像イメージのフレームはビットストリーム内で使用者がアクセスできるかまたは操作できる単位を表す複数の映像対象平面（ＶＯＰ：ビデオオブジェクトプレイン）に分割される。前記映像対象平面（ＶＯＰ）は対象として表現されてその幅と高さが各対象を囲む１６画素（マイクロブロック大きさ）の最小倍数になる一定範囲の四角形に表れる。従って、符号化器は入力映像イメージを映像対象平面（ＶＯＰ）単位に、即ち、対象単位に処理するようになる。
【０００６】
即ち、各々の映像対象平面（ＶＯＰ）は一定範囲の四角形に表れて、前記四角形のルミナンス（Ｙ）データとクロミナンス（Ｕ，Ｖ）データ間の位相差は図１に示されたように４：２：０フォーマットによって定められ、ルミナンスデータとクロミナンスデータは各々×と○に示される。特に、図２に示されたように絶対座標システムで、一定範囲の四角形１０の左側上端座標は、対象３０を囲む最小四角形２０の左側上端座標、例えば（２ｎ＋１、２ｍ＋１）より大きくなく、最も近い偶数座標、例えば（２ｎ、２ｍ）に定められるべきである。前記でｎとｍは各々整数を表す。続けて、前記一定範囲の四角形１０の右側下端隅は前記四角形の幅と高さが１６画素の最も小さい倍数になるように拡張される。従って、クロミナンスデータ内の前記一定範囲の四角形の左側上端座標はルミナンスデータの対応座標を２で分けたものと同じである。
【０００７】
ＭＰＥＧ−４に開示された映像対象平面（ＶＯＰ）は、形状情報とルミナンスデータとクロミナンスデータからなる色情報を含み、前記形状情報は、例えば、２進マスクに表れて前記ルミナンスデータに関連されている。前記２進マスクで一つの２進値、例えば０は図３に示されたように、映像対象平面（ＶＯＰ）内の対象の外部に位置する画素を表すのに用いられて、他の２進値、例えば１は対象の内部に位置する画素を表すのに用いられる。従って、映像対象平面（ＶＯＰ）内のルミナンスデータはルミナンス形状情報として表れる前記２進マスクに基づいて処理されて、よって、符号化されて伝送路へ伝達される有効なルミナンスデータを選択するようになる。
【非特許文献１】MPEG-４Video Verification Model Version 2.0,International Organisation for Standardisation,ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1260 1996年3月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図１に示されるように、４：２：０フォーマットで一つのクロミナンスデータは四つのルミナンスデータに関連されるので、映像対象平面（ＶＯＰ）内の対象を効果的に表すためにはクロミナンス形状情報を発生させる必要がある。
【０００９】
従って、本発明の主な目的は、映像対象平面（ＶＯＰ）内の対象を効果的に表せるクロミナンス形状情報発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、マトリックス形態のルミナンス形状情報に基づいてクロミナンス形状情報を生成する装置において、前記マトリックス内の各々の成分は二つの異なる論理値の中の一つに表現され、各々は映像対象平面内の対象の外部と内部を表すものであって、前記ルミナンス形状情報を各々が２×２個の成分を含む複数のサンプルブロックに分ける手段と、前記各々のサンプルブロック内のルミナンス形状情報の論理値に基づいて一つのクロミナンス形状情報の論理値を決定する手段と、前記全てのサンプルブロックに対する各々のクロミナンス形状情報の論理値に基づいてマトリックス形態のクロミナンス形状情報を生成する手段とを含むことを特徴とするクロミナンス形状情報発生装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ルミナンス形状情報を用いてクロミナンス形状情報を生成することによって、映像対象平面内の対象を効果的に表す有効なクロミナンスデータを選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適実施について図面を参照しながらより詳しく説明する。
図４には、映像信号内の映像対象平面（ＶＯＰ）を符号化するための本発明による装置のブロック図が示されている。
ルミナンスデータとクロミナンスデータとを備える色情報と、例えば２進マスクによって表現されるルミナンス形状情報とを含む映像対象平面データ（ＶＯＰデータ）は入力信号として符号化器５０へ印加される。前記映像対象平面データ（ＶＯＰデータ）の中で、ルミナンスデータとクロミナンスデータは、ルミナンスパーディング(padding) ブロック２２０とクロミナンスパーディング(padding) ブロック４４０へ各々印加されて、映像対象平面（ＶＯＰ）内の対象を表す有効なルミナンスデータの分布を見せるルミナンス形状情報は、ルミナンスパーディングブロック２２０、クロミナンス形状発生ブロック４２０、形状符号化ブロック１００へ並列に供給される。
【００１３】
形状符号化ブロック１００は、公知の符号化技法、例えばツリー構造(quadtree) (1996年３月,MPEG-4 Video Verification Model Version 2.0,International Organisation for Standardisation, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1260参照）を用いてルミナンス形状情報を符号化して、符号化された形状情報、即ち、符号化されたルミナンス形状情報として伝送路を通じて伝送して、また、前記符号化されたルミナンス形状情報を形状復号化ブロック２００へ供給する。
【００１４】
符号化器５０内の形状復号化ブロック２００では、前記符号化されたルミナンス形状情報は、再生されたルミナンス形状情報に復号化される。再生されたルミナンス形状情報は、ルミナンス選択ブロック２４０と、再生されたクロミナンス形状発生ブロック４００へと伝達される。
前記処理の間に、ルミナンスパーディングブロック２２０は、映像対象平面（ＶＯＰ）内の対象の形状を表すルミナンス形状情報に基づいて、例えば、繰り返すパーディング技法を通じてルミナンスデータパーディング処理を行う。パーディングされたルミナンスデータは、続けてルミナンス選択ブロック２４０へ伝達される。
【００１５】
ルミナンス選択ブロック２４０は、形状復号化ブロック２００から伝達された再生済みのルミナンス形状情報を、各々Ｍ×Ｎ個の画素を含む複数のサブブロックに分割して、各々のサブブロック内の２進値の「１」の個数を計算する。ここで、ＭとＮは各々正の整数を表す。もし、サブブロック内に２進値の「１」が少なくとも一つ存在すると、そのサブブロックに対応するパーディングされたルミナンスデータは符号化されるため選択されて、もし、サブブロック内に２進値の「１」が一つも存在しない場合には、伝送データの量を減らすため、そのサブブロックはスキップされる。上述の処理で選択されたデータだけがルミナンス符号化ブロック３００へ出力される。
【００１６】
ルミナンス符号化ブロック３００は、よく知られている符号化処理、例えば、離散的コサイン変換（ＤＣＴ）、量子化、可変長符号化（ＶＬＣ）などの処理を用いて、ルミナンス選択ブロック２４０から伝達されるパーディングされたルミナンスデータを、各々Ｍ×Ｎ個の画素を含むサブブロック単位で符号化する。符号化処理の結果は、即ち、符号化されたルミナンスデータは、伝送のために伝送路へ出力される。
【００１７】
前記処理の間に、クロミナンス形状発生ブロック４２０は、ルミナンス形状情報に基づいてクロミナンス形状情報を発生させる。本発明の好ましい実施例によると、クロミナンス形状発生ブロック４２０は、まず、ルミナンス形状情報を各々２×２画素を含む複数のサンプルブロックに分けて、各々のサンプルブロックに対するクロミナンス成分を求めるために、各々のサンプルブロックに含まれた２進値の平均値を計算して、２進値の「１」または「０」の中で、その平均値により近い値の方を、クロミナンス成分に選択する。しかし、もし、平均値が０．５の場合には、２進値の「１」がクロミナンス成分に選択される。前記で各々のサンプルブロックに対するクロミナンス成分が求められると、それを用いてマトリックス形態のクロミナンス形状情報を求めることができる。
【００１８】
同様に、再生されたクロミナンス形状発生ブロック４００は、形状復号化ブロック２００から伝達された再生済みのルミナンス形状情報に基づいて、クロミナンス形状情報を発生させる。即ち、例えば図５と図６に示したように、サンプルブロックＬＢ１に対するクロミナンス成分は、サンプルブロックＬＢ１の２進値（この例では、０，０，０，１）の平均値が１より０により近い０．２５であるために「０」に決定される。一方、サンプルブロックＬＢ２のクロミナンス成分は、サンプルブロックＬＢ２の２進値（この例では、０，０，１，１）の平均値が０．５であるために２進値の「１」に決定される。従って、サンプルブロックＬＢ１とＬＢ２に対応するクロミナンス形状情報内のサブブロックＣＢ１とＣＢ２は、図６に示されたように、２進値の「０」と「１」を各々有する。
【００１９】
本発明の他の実施例において、クロミナンス形状情報を生成するために、クロミナンス形状発生ブロック４２０はサンプルブロックに含まれる２進値の「１」の個数を計算して、もし、サンプルブロック内に２進値の「１」が二つ以上存在すると２進値の「１」をサンプルブロックに対するクロミナンス成分に選択して、もし、そうでない場合には２進値の「０」をクロミナンス成分に選択する。再生されたクロミナンス形状発生ブロック４００も、再生されたルミナンス形状情報に基づいて、前記と同様な処理を行う。
【００２０】
上記した二つの方法を通じて得られたクロミナンス成分は、その方法の外形的な違いにも拘らず同一である。また、クロミナンス形状発生ブロック４２０と再生されたクロミナンス形状発生ブロック４００で行われた処理は、前者の場合にはルミナンス形状情報が、後者の場合には再生されたルミナンス形状情報が、各々入力で用いられることを除外しては、同一である。
【００２１】
クロミナンス形状発生ブロック４２０と再生されたクロミナンス形状発生ブロック４００で各々生成された、クロミナンス形状情報と再生されたクロミナンス形状情報とは、各々クロミナンスパーディングブロック４４０とクロミナンス選択ブロック４６０へ印加される。
【００２２】
クロミナンスパーディングブロック４４０は、クロミナンス形状発生ブロック４２０で生成されたクロミナンス形状情報に基づいて、ルミナンスパーディングブロック２２０で用いられたものと同様な方法を用いてクロミナンスデータパーディング処理を行う。パーディングされたクロミナンスデータは、クロミナンス選択ブロック４６０へ供給される。
【００２３】
クロミナンス選択ブロック４６０は、再生されたクロミナンス形状発生ブロック４００からの再生されたクロミナンス形状情報を、各々Ｐ×Ｑ個のクロミナンス成分を含む複数のサブブロックに分割して（ＰとＱは正の整数）、各々のサブブロック内に含まれた２進値の「１」の個数を計算した後、伝送されるデータ量を減らすためにルミナンスパーディングブロック２２０で用いたものと同様な方法でパーディングされたクロミナンスデータを選択する。選択されたクロミナンスデータは、クロミナンス符号化ブロック５００へ印加される。
【００２４】
クロミナンス符号化ブロック５００は、クロミナンス選択ブロック４６０から伝達されたデータを、ＤＣＴ、量子化、ＶＬＣなどのようによく知られている符号化処理を通じて各々Ｐ×Ｑ個のクロミナンスデータを含んでいるサブブロック単位に符号化する。
ルミナンス符号化ブロック３００とクロミナンス符号化ブロック５００からの符号化されたルミナンスデータと符号化されたクロミナンスデータは、各々符号化された色情報として伝送路を通じて伝送される。
【００２５】
前記で、ルミナンスデータとクロミナンスデータを選択するのに再生されたルミナンス形状情報を用いるのは復号化器（図示せず）で同一な結果を得るためである。
上記において、本発明の特定の実施例について説明したが、本明細書に記載した特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者は種々の変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】４：２：０フォーマットでのルミナンスデータとクロミナンスデータの位置を表す図である。
【図２】一定範囲の四角形で表現される映像対象平面を表すための図である。
【図３】２進マスク形態のルミナンス形状情報を示した図である。
【図４】映像信号内の映像対象平面を符号化する装置のブロック図である。
【図５】再生されたルミナンス形状情報の例示図である。
【図６】再生されたクロミナンス形状情報の例示図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    一定範囲の四角形
２０    最小四角形
３０    対象（客体）
５０    符号化器
１００  形状符号化ブロック
２００  形状復号化ブロック
２２０  ルミナンスパーディングブロック
２４０  ルミナンス選択ブロック
３００  ルミナンス符号化ブロック
４００  再生されたクロミナンス形状発生ブロック
４２０  クロミナンス形状発生ブロック
４４０  クロミナンスパーディングブロック
４６０  クロミナンス選択ブロック
５００  クロミナンス符号化ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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